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Sede Chapinero, Carrera 5 # 59A-44 Bogotá, D.C., Colombia PBX: 348 8000 Exts.1224 y 1226 edicionesunisalle@lasalle.edu.co https://ediciones.lasalle.edu.co/ 3 Producción de derivados lácteos Ruth Rodríguez Andrade, Elías Rafael Giha Jerman, Sebastián Mayorga Jiménez, Hernán Camilo Hurtado Moreno, Jesús Javier Guevara Santos En la actualidad existen múltiples mitos con respecto a la leche, los cuales carecen de soporte técnico, como: “la leche tiene mastitis, por eso es mejor no tomar lácteos” o “el yogur es sometido a procesos de electroforesis que pueden causar efectos fisiológicos malignos cuando los niños lo consumen”. En este libro usted encuentra una explicación científica de la manera en que se obtiene la leche, así como de los controles que se aplican previamente para que esta y sus derivados sean sanos. Además, se busca dar respuesta a preguntas que los consumidores se hacen, pero no saben a quién formular, algunas de ellas muy comunes: ¿cuál es la diferencia entre leche UHT y la pasteurizada?, ¿qué procesos se realizan a nivel industrial para hablar de productos enteros, semidescremados y descremados? o ¿cuáles son los procesos a los que se somete la leche para producir quesos, yogures, helados y arequipe? Producción de derivados lácteos Ruth Rodríguez Andrade Elías Rafael Giha Jerman Sebastián Mayorga Jiménez Hernán Camilo Hurtado Moreno Jesús Javier Guevara Santos Bogotá, D. C., Colombia 2020 Producción de derivados lácteos / Ruth Rodríguez Andrade, Elías Rafael Giha Jerman, Sebastián Mayorga Jiménez, Hernán Camilo Hurtado Moreno, Jesús Javier Guevara Santos. - Primera edición. - Bogotá : Ediciones Unisalle, 2020. 98 páginas : ilustraciones, gráficas, fotografías ; 17 cm. – (Colección del Agro ; n.° 3) Incluye índice de diagramas, de figuras y tablas. Incluye referencias bibliográficas. ISBN 978-958-5136-04-5 (impreso) ISBN 978-958-5136-05-2 (digital) 1. Procesamiento de productos lácteos 2. Productos lácteos – Análisis 3. Leche fermentada I. Rodríguez Andrade, Ruth II. Giha Jerman, Elías Rafael III. Mayorga Jiménez, Sebastián IV. Hurtado Moreno, Hernán Camilo V. Guevara Santos, Jesús Javier VI. Serie CDD: 637.14 ed.22 CEP-Universidad de La Salle. Dirección de Bibliotecas ISBN: 978-958-5136-04-5 e-ISBN: 978-958-5136-05-2 DOI: https://doi.org/10.19052/978-958-5136-05-2 Primera edición: Bogotá, D. C., junio del 2020 © Universidad de La Salle Ruth Rodríguez Andrade Elías Rafael Giha Jerman Sebastián Mayorga Jiménez Hernán Camilo Hurtado Moreno Jesús Javier Guevara Santos Fotografías: todas les pertenecen a los autores, a menos que se indique lo contrario. ColeCCión del Agro N.º 3. Producción de derivados lácteos Edición Ediciones Unisalle Cra. 5 n.° 59A-44, Edificio Administrativo, 3.er piso PBX: (571) 348 8000. Exts.: 1224/1226 edicionesunisalle@lasalle.edu.co https://ediciones.lasalle.edu.co/ Dirección editorial Hubeimar Alfredo Morales Roa Coordinación editorial Andrea del Pilar Sierra Gómez Corrección de estilo Sabina Ojeda Diagramación y diseño de carátula Diahann Molano Publicación electrónica Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier procedimiento, conforme a lo dispuesto por la ley. Hecho en Colombia. Contenido FISIOLOGÍA DE LA LACTACIÓN ..............................................10 Desarrollo de la glándula mamaria ............................................. 14 Mamogénesis .......................................................................... 14 Lactogénesis ........................................................................... 16 Galactopoyesis ....................................................................... 19 Composición de la leche ............................................................... 23 CALIDAD COMPOSICIONAL Y FISICOQUÍMICA DE LA LECHE ............................................25 Pruebas de calidad ......................................................................... 25 Prueba de alcohol .................................................................. 27 Ausencia de conservantes, adulterantes y neutralizantes por muestreo selectivo .......................... 28 Prueba de densidad .............................................................. 31 Determinación del extracto seco total ............................. 33 Determinación del extracto seco desengrasado ............ 33 Prueba de acidez.................................................................... 36 Ausencia de antibióticos ...................................................... 38 Determinación de la materia grasa.................................... 39 Prueba de reductasa ............................................................. 41 Sistema de Pago de Leche Cruda ............................................... 42 LECHES FERMENTADAS............................................................48 Clasificación ..................................................................................... 50 Yogur ......................................................................................... 51 Kumis ........................................................................................ 63 LECHES CONCENTRADAS AZUCARADAS ...........................66 COAGULACIÓN ENZIMÁTICA: QUESOS ..............................72 CONGELACIÓN: HELADOS ......................................................85 REFERENCIAS ............................................................................... 91 Índice de diagramas Diagrama 1. Composición de la leche ....................................... 24 Diagrama 2. Proceso del yogur batido ....................................... 56 Diagrama 3. Proceso del yogur aflanado o tipo postre ................................................................... 59 Diagrama 4. Proceso del kumis ................................................... 65 Diagrama 5. Proceso de las leches concentradas azucaradas .............................................................. 70 Diagrama 6. Proceso del queso campesino .............................. 77 Diagrama 7. Proceso del queso doble crema ........................... 81 Diagrama 8. Proceso del queso pera o quesadillo .................. 83 Diagrama 9. Proceso del helado ................................................. 90 Índice de figuras Figura 1. Estructura externa de la ubre ..................................... 11 Figura 2. Estructura interna de la ubre ...................................... 12 Figura 3. Intervención hormonal en el desarrollo y funcionalidad de la ubre ......................................... 13 Figura 4. Resumen de la mamogénesis de acuerdo con las etapas fisiológicas ............................................. 16 Figura 5. Principales estructuras que se hacen funcionales en la lactogénesis ......................................... 17 Figura 6. Síntesis de los componentes de la leche ................. 20 Figura 7. Material utilizado en la prueba de termoestabilidad ....................................................................... 28 Figura 8. Elementos para la prueba de densidad .................... 32 Figura 9. Determinación del extracto seco desengrasado ......................................................................... 34 Figura 10. Material utilizado en la prueba de acidez titulable .......................................................................... 37 Figura 11. Material utilizado en la prueba de determinación del pH .............................................................. 38 Figura 12. Material utilizado en la prueba de ausencia de antibióticos .......................................................... 39 Figura 13. Equipos y materiales utilizados para determinar la materia grasa ................................................ 40 Figura 14. Comprobante de la liquidación y del pago de leche cruda en la región 1 ..................................... 47 Figura 15. Tipos de formasbacterianas viables en los cultivos lácticos ..................................................... 50 Figura 16. Clasificación de las leches fermentadas de acuerdo con su contenido de grasa láctea .......................... 51 Figura 17. Gel obtenido en la fermentación láctica ................ 58 Figura 18. Etapas de la elaboración del queso con coagulación mixta....................................................... 74 Figura 19. Etapas de la coagulación enzimática ...................... 79 Índice de tablas Tabla 1. Hormonas importantes para la formación y el funcionamiento de la glándula mamaria .......................................................................... 22 Tabla 2. Porcentajes de los componentes de la leche de especies de interés industrial . .......................... 23 Tabla 3. Características exigidas por la industria para la leche cruda ........................................................ 26 Tabla 4. Pruebas que le debe realizar la industria a la leche cruda .......................................................... 27 Tabla 5. Criterios de liquidación del precio para la leche cruda. ........................................................... 43 Tabla 6. Valor en pesos por gramos de proteína, grasa y sólidos totales. ................................................. 44 Tabla 7. Bonificación o descuento para el pago por calidad higiénica. ....................................................... 44 Tabla 8. Descuentos por transporte pesos/litro de acuerdo con los kilómetros. ............................... 45 Tabla 9. Características fisicoquímicas de las leches fermentadas. ........................................................... 52 Tabla 10. Características microbiológicas de las leches fermentadas ............................................................ 53 Tabla 11. Simbología de Bryan empleada en el Sistema de Análisis de Peligros y de Puntos Críticos de Control (HACCP, por sus siglas en inglés) ................................................ 55 Tabla 12. Características fisicoquímicas del kumis. ................. 64 Tabla 13. Características fisicoquímicas de las leches concentradas. ......................................................... 67 Tabla 14. Características microbiológicas de las leches concentradas .......................................................... 68 Tabla 15. Composición de los tipos de helado expresada en porcentajes ............................................... 86 1010 Fisiología de la lactación De acuerdo con Gigli (2014), la glándula mamaria, co- nocida comúnmente como ubre, está constituida por el parénquima y el estroma: el primero representa la parte secretora, formada por los alvéolos —células especiali- zadas en producir leche—, y el segundo corresponde al tejido —conectivo, adiposo, nervioso, sanguíneo— que la nutre y soporta. Su estructura, desarrollo y funcionalidad se dan durante las fases de mamogénesis, lactogénesis y galactopoyesis. La estructura microscópica es similar en todas las especies; pero puede variar en ubicación y número. González (2018) identifica tres estructuras externas re- presentativas de la ubre: 1) la piel —el soporte menor—, la cual está constituida por el tejido epitelial, cuya función principal es de protección; 2) los ligamentos suspensorios laterales, los cuales forman el conjunto de tejidos fibro- sos que tiene su origen en los tendones subpúbicos y pélvicos, y se encargan de mantener o fijar con firmeza la ubre en una posición específica —estos cobran rele- vancia en bovinos de lechería especializada, que pueden 11 Fisiología de la lactación 11 sostener un peso de hasta sesenta kilos—; y 3) el ligamen- to suspensorio medio, el cual es el ligamento de mayor importancia, dado que está constituido por dos bandas de tejido elástico de origen abdominal que se ubican en el centro de gravedad y dividen la ubre en dos (figura 1). Figura 1. Estructura externa de la ubre Pezones Piel Ligamento suspensorio medio Ligamentos suspensorios laterales Fuente: los autores. Además, en el interior de la glándula mamaria, González (2018) identifica estructuras como la cisterna menor del pezón: continuación de la cisterna de la glándula que forma un embudo a lo largo del pezón; la roseta de Fürstenberg: conjunto de pliegues epiteliales que se en- cuentra al final del canal del pezón, cuya función principal es prevenir el drenaje natural por la gravedad de la leche cuando la cisterna se encuentra llena; y el canal de salida o ducto capilar: orificio que representa la principal barrera contra las infecciones, este debe permanecer cerrado por el esfínter del pezón para evitar la entrada de agentes exógenos (figura 2). 12 Producción de derivados lácteos 12 Figura 2. Estructura interna de la ubre Arteria mamaria Canal de salida Roseta de Fürstenberg Cisterna del pezón Cuarto frontal Tejido glandular Vasos linfáticos Cuarto posterior Vena mamaria Ganglios linfáticos Fuente: los autores. La formación y funcionalidad de la glándula mamaria re- quieren diferentes fases. Según Acosta (2012), el desarro- llo de esta glándula en el bovino ocurre en cinco estadios: 1. Prenatal: después del proceso de mórula, se evi- dencia un crecimiento del ectodermo. 2. Posnatal: hay un crecimiento homogéneo en com- paración con el desarrollo del resto del cuerpo (crecimiento isométrico). 3. Tercer mes del estadio natal: se observa un creci- miento de la glándula mamaria hasta cuatro veces más rápido en comparación con el resto del cuerpo (crecimiento alométrico). 4. Pubertad: el desarrollo del tejido mamario se ve afec- tado por factores de crecimiento y por las hormonas. 13 Fisiología de la lactación 13 5. Edad adulta: culmina el desarrollo de la glándula mamaria con la presentación de la primera lactancia, la cual tiene cuatro procesos consecutivos (mamo- génesis, lactogénesis, galactopoyesis e involución). De acuerdo con Klein (2014), las principales hormonas que limitan el crecimiento mamario se dividen en tres categorías: 1. Reproductivas: estrógenos (E2), progesterona (P4), lactógeno placentario, prolactina (PRL) y oxitocina. 2. Metabólicas: hormona del crecimiento (GH), corti- coesteroides, tiroides e insulina. 3. De producción: GH, PRL, paratiroidea peptídica (PTHrp) y leptina. Su intervención en el proceso se observa en la figura 3. Figura 3. Intervención hormonal en el desarrollo y funcionalidad de la ubre Prepuberal Pospuberal Adulto Adulto lactante Co nc en tr ac ió n ho rm on al Etapas del desarrollo mamario 1 2 3 4 E2 P4 Glucocorticoides Prolactina Lactógeno placentario Fuente: los autores. 14 Producción de derivados lácteos 14 Desarrollo de la glándula mamaria Mamogénesis La mamogénesis es la primera etapa del desarrollo de la glándula mamaria. Esta se inicia en la fase prenatal —día 35 de la gestación— y termina con la primera lactancia —hacia el séptimo mes de preñez—. En el feto del bovino, este proceso ocurre en el ectodermo. Se forman los ca- nales mamarios, los conductos excretorios y, finalmente, los alvéolos (Park y Lindeberg, 2010): Ӄ Etapa embrionaria: la glándula se deriva del rodete mamario, el cual es un engrosamiento de la epi- dermis que se da a partir del ectodermo bajo un control endocrino. En los fetos masculinos la tes- tosterona inhibe su desarrollo y, en los femeninos, el estrógeno lo favorece. Desde el sexto mes de la gestación, se identifican agrupaciones glandu- lares que generan las crestas mamarias, es decir, un pequeño pezón, con su canal, las cisternas glandulares y las cisternas del pezón (Engelhardt y Breves, 2005). Ӄ Después del nacimiento: surgen pequeños con- ductos glandulares. A medida que se da el creci- miento, la glándula sufre cambios frecuentes con la aparición del músculo liso y el esfínter del pezón, debido al incremento del tejido conectivo fibroso y del depósito de grasa (Álvarez,Pérez, Martín, Quincosa y Sánchez, 2009). Ӄ Pubertad: hay un gran volumen glandular, gracias a la acción de la GH, la PRL, la insulina y los glu- cocorticoides, junto con el funcionamiento del eje 15 Fisiología de la lactación 15 hipotalámico-hipofisario-gonadal, que, además, sincroniza la foliculogénesis y la esteroidogénesis, lo cual cambia los pulsos de secreción de las hor- monas sexuales femeninas. En este momento, los estrógenos ováricos colaboran con el crecimiento del sistema de conductos del tejido conectivo y del depósito del tejido adiposo. Asimismo, la proges- terona desarrolla la porción lóbulo-alveolar de la glándula (Álvarez et al., 2009). Ӄ Gestación: durante los tres primeros meses, au- menta el tamaño de la vaca. Además, se desarrolla el sistema de conductos; a partir del cuarto mes, lo hacen los alvéolos. El máximo desarrollo se da durante la gestación avanzada (tercer tercio), en la cual ocurre una gran proliferación de las células epiteliales alveolares y del sistema de conductos, a causa de la acción sinérgica de las hormonas ováricas y placentarias, la GH, la PRL, el factor de crecimiento similar a la insulina (IGF), las hormonas tiroideas, la tiroxina (T4), la triyodotironina (T3) y los corticoides (Engelhardt y Breves, 2005). Después del tercer o cuarto mes de gestación, los conductos mamarios se hacen más largos y se forman los alvéolos, que comienzan a reemplazar el estroma. Algunos de los componentes pueden aparecer en la sangre y pasar a la orina. Estos acon- tecimientos marcan el comienzo de la lactogénesis, caracterizada por la acumulación de calostro en la glándula mamaria (Park y Lindberg, 2010). La elevada concentración de progesterona refuerza los lóbulos del tejido alveolar, que garantizan una mayor producción láctea. La vaca elabora un lac- tógeno placentario (somatomamotropina), el cual 16 Producción de derivados lácteos 16 estimula la formación de la glándula mamaria, inclu- so en ausencia de la prolactina, y se une al receptor de esta hormona con una actividad de tipo GH y de prolactina (Engelhardt y Breves, 2005). El proceso descrito se resume en la figura 4. Figura 4. Resumen de la mamogénesis de acuerdo con las etapas fisiológicas Durante la preñez Gran desarrollo del sistema lóbulo-alveolar. Estructuras a menor edad Estructuras a mayor edad Antes de la pubertad Poco desarrollo de los conductos. Antes de la gestación Se desarrollan los conductos, pero no los alvéolos. Fuente: Contreras (2017). Lactogénesis La funcionalidad de la glándula mamaria se establece durante la lactogénesis (Álvarez et al., 2009). En este punto, se inicia la lactación y finaliza el proceso de di- ferenciación del tejido mamario. Así, empieza una fase secretora con la llegada de los elementos precursores de la síntesis de la leche, como las enzimas y las hormonas. 17 Fisiología de la lactación 17 Este proceso, que involucra varias estructuras (figura 5), depende de la interacción de diversas hormonas y tiene dos fases: lactogénesis I y II. Figura 5. Principales estructuras que se hacen funcionales en la lactogénesis A E D B C Leche A. Conducto lácteo. B. Alvéolo. C. Células alveolares. D. Células mioepiteliales. E. Capilares y arteriola. Fuente: González (2018). Ӄ Lactogénesis I: comprende los cambios que garan- tizan que la glándula adquiera su capacidad secre- tora, lo cual ocurre hacia el final de la gestación. Está determinada por la relación madre-feto y el cambio de la actividad funcional de los órganos endocrinos transitorios, como el cuerpo lúteo y la placenta. Se relaciona con la formación del calostro (alta concentración de inmunoglobulinas). El alto nivel de progesterona inhibe la lactogénesis, dado que bloquea los receptores de membrana de 18 Producción de derivados lácteos 18 los lactocitos para la prolactina, la cual, mediante la activación de la bomba sodio-potasio y las demás acciones sobre las células y sus organelos, es la encargada de iniciar la secreción de la leche. Cuando se acerca el parto, el nivel de progeste- rona empieza a descender, por lo que la prolactina comienza la síntesis de los componentes básicos de la leche, en un trabajo conjunto con los glucocor- ticoides, lo que aumenta el desvío de los nutrien- tes. Además, las hormonas tiroideas sensibilizan los receptores para la prolactina y colaboran con el metabolismo de la glándula, mediante procesos de óxido-reducción y consumo celular de oxígeno, con un producto de un mayor contenido de pro- teínas sarcoplasmáticas —es decir, lactoalbuminas y lactoglobulinas—, conocido como calostro, hasta cinco días después del parto (Ávila, Gutiérrez y Morales, 2010). Ӄ Lactogénesis II: Klein (2014) afirma que, en esta fase, la cual comienza entre los cinco y los siete primeros días del posparto, se incrementa la pro- ducción de la leche. Asimismo, ocurre una gran actividad metabólica de la glándula para la síntesis de todos los componentes de la leche. En el proceso intervienen la hormona de crecimiento y la pro- lactina; esta última permite la síntesis de todos los nutrientes, por parte del alvéolo, siendo necesaria la acción de las células sintetizadoras de grasas, proteínas y carbohidratos, a diferencia de la lacto- génesis I, en la cual el alvéolo se concentra en la síntesis de proteínas. Las grasas provienen de las concentraciones citoplasmáticas; mientras que las proteínas dependen de la acción del aparato 19 Fisiología de la lactación 19 de Golgi y de la membrana celular, mediante un proceso de exocitosis (síntesis y expulsión). El car- bohidrato de la leche proviene de la glucosa que pasa por la membrana del aparato de Golgi hacia el lumen por medio de un transportador específico de las células epiteliales mamarias conocido como GLUT 1. Galactopoyesis La galactopoyesis es un proceso por el cual las células epiteliales sintetizan los componentes de la leche y la li- beran al lumen alveolar. Esta se transporta por los ductos menores o lactíferos y llega a los conductos galactóforos, por los que pasa a la cisterna de la glándula mamaria. A la cisterna o seno galactóforo —estructura elástica que per- mite el almacenamiento de la leche—, le sigue la cisterna del pezón, que posee una abertura o canal por un pliegue de la mucosa (Lenis, 2014). La síntesis se inicia en el rumen con la obtención de áci- dos grasos volátiles (AGV), que se absorben por medio de las papilas ruminales. Estas los transportan por el torrente sanguíneo para distribuirlos a diferentes lugares; muchas veces van al hígado. La proteína en la leche depende de lo metabolizado en el rumen y de la absorción intestinal. Componentes como los minerales y vitaminas provienen de esa absorción, que los lleva por la sangre hasta los alvéolos. La lactosa nace en la unión entre la galactosa y la glucosa, esta última se sintetiza en el hígado y tie- ne un origen butírico y propiónico por los procesos de gluconeogénesis. Se requiere que pasen por la glándula mamaria 500 litros de sangre por cada litro de leche pro- ducido (Klein, 2014) (figura 6). 20 Producción de derivados lácteos 20 Figura 6. Síntesis de los componentes de la leche Leche Proteína Ubre Rumen ACG C2 C3 C4 Tejido adiposo HígadoIntestino EnergíaEnergía M in er al es Ag ua Vi ta m in as La ct os a Glucosa Fuente: los autores. Estrada (2012) afirma que para obtener la leche se ne- cesitan hormonas como la prolactina y la oxitocina. El hipotálamo produce la primera, que se transporta por la sangre y estimula la producción de la leche. El estímulo aumenta la oxitocina, la cual contrae las células mioepi- teliales que rodean los alvéolos y la musculatura lisa de los conductos galactóforos menores, acción que genera presión sobre la cisterna. Esta hace presión sobre el pe- zón y facilita la salida de la leche. El efecto de la oxitocina dura de 5 a 7 minutos. 21 Fisiología de la lactación 21De acuerdo con Engelhard y Breves (2005), la eyección se da por impulsos, en consecuencia, la leche se debe alma- cenar por un tiempo en espacios huecos de los alvéolos, en los conductos galactóforos menores y en una porción de las cisternas; así, se requiere el efecto de la oxitocina para provocar su descenso. La acumulación en los órga- nos descritos de 8 a 14 horas entre ordeños aumenta la presión intracisternal y hace que la producción se reduzca de modo progresivo; por esto, después de 33 horas, la secreción láctea se detiene por completo. La galactopoyesis varía tanto entre las especies como en estas. Por ejemplo, las razas vacunas lecheras tienen un periodo de lactación de alrededor de 300 días y las razas de carne de 150. Después del parto, hay un aumento de la producción de leche que alcanza su nivel máximo entre las semanas 2 y 8; luego, disminuye —siguiendo lo que se conoce como curva de lactación— y concluye con la fase de involución de la glándula mamaria, con la cual se deja de secretar leche al término del periodo productivo (Engelhardt y Breves, 2005). El suministro de energía, el número de lactaciones previas, la edad del animal, la duración del periodo de secado, la temperatura del ambiente y la salud del animal influyen en la producción láctea. Por consiguiente, esta aumenta a medida que lo hacen las lactaciones y alcanza su máximo nivel en la segunda y tercera; después, des- ciende (Álvarez et al., 2009). En la tabla 1 se exponen las hormonas que intervienen en la formación de la glándula mamaria, así como las funciones que cumplen en los procesos de mamogénesis, lactogénesis y galactopoyesis. 22 Producción de derivados lácteos 22 Glándula endocrina Hormona secretada Función principal Hipófisis anterior Estimulante del folículo (FSH) Luteinizante (LH) Prolactina (PRL) De crecimiento (GH) Estimulante de la tiroides (TSH) Adrenocorticotropa (ACTH) Secretar estrógenos desde los folículos ováricos. Secretar progesterona desde el cuerpo lúteo. Favorecer el crecimiento mamario e iniciar y mantener la lactación. Estimular la producción de la leche. Estimular la tiroides. Estimular la glándula adrenal para secretar glucocorticoides. Hipófisis posterior Oxitocina Eyectar la leche. Hipotálamo Factor inhibidor de la prolactina (dopamina) Liberadora de tirotropina (TRH) Inhibir la liberación de la prolactina. Estimular la TSH, la PRL y la GH. Tiroides Tiroxina Tirocalcitonina Estimular el consumo de oxígeno, la síntesis proteica y la producción de leche. Metabolizar el calcio y el fósforo. Paratiroides Paratiroides Metabolizar el calcio y el fósforo. Páncreas Insulina Metabolizar el calcio y el fósforo. Corteza adrenal Glucocorticoides Mineralocorticoides Iniciar y mantener la lactación. Metabolizar los minerales y electrolitos. Médula adrenal Adrenalina y noradrenalina Inhibir la leche. Ovarios y placenta Estradiol Progesterona Favorecer el crecimiento de los conductos mamarios. Favorecer el crecimiento lóbulo-alveolar e inhibir la lactogénesis. Placenta Lactógeno placentario Favorecer el crecimiento mamario. Tabla 1. Hormonas importantes para la formación y el funcionamiento de la glándula mamaria Fuente: Swenson y Reece (1999). 23 Fisiología de la lactación 23 Composición de la leche La leche es una sustancia coloidal, compuesta principalmen- te por agua. También tiene componentes disueltos (como la lactosa), suspendidos o dispersos (caseína y minerales) y en forma de emulsión (grasa). En la tabla 2 se observan sus características en algunas especies de interés industrial. Sustancia Especie Vaca Cabra Oveja Búfalo Agua 87,3 86,6 83,7 82 Sólidos totales 12,7 13,4 16,3 16,5 Materia grasa 3,7 4,1 5,3 7 Lactosa 4,8 4,7 4,6 5,2 Proteínas 3,3 3,3 5,5 4 Materia mineral 0,7 0,8 0,9 0,3 Tabla 2. Porcentajes de los componentes de la leche de especies de interés industrial Fuente: Acosta (2012). Con base en lo anterior, los componentes de la leche se dividen en agua y sólidos totales. Dentro de estos últimos están los sólidos no grasos y los grasos (diagrama 1). En condiciones generales, el contenido graso suele ser mayor en Bos indicus que en Bos taurus. Por otra parte, es 24 Producción de derivados lácteos 24 mayor la proporción de grasa frente a la de proteína y es muy variable el contenido de lactosa, sobre todo en la leche de oveja (Estrada, 2012). Diagrama 1. Composición de la leche Leche Sólidos totales >12 % Sólidos no grasos Lactosa Caseína Minerales >8,3 % Grasa >3 % Agua >85 % Fuente: los autores. 2525 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche Pruebas de calidad El Decreto n.º 616 del 2006 expone que la leche es “el producto de la secreción mamaria normal de animales bovinos, bufalinos y caprinos lecheros sanos, obtenida mediante uno o más ordeños completos, sin ningún tipo de adición, destinada al consumo en forma de le- che líquida o a elaboración posterior” (Ministerio de la Protección Social, 2006, art. 3.º). Al hablar de animales sanos, el decreto excluye a los bovinos con enfermeda- des como mastitis, brucelosis y tuberculosis. En relación con las adiciones, se refiere a prácticas inadecuadas; por ejemplo, la agregación de agua, harinas y otras sustancias para prolongar la vida útil de la leche. 2626 Producción de derivados lácteos Continuando con el Decreto n.º 616 del 2006, en Colombia la leche tiene que provenir de animales bien alimentados. Por otra parte, esta no debe contener sus- tancias extrañas ni poseer un olor diferente al normal. En consecuencia, de forma ideal, es necesario que pre- sente: cantidad y calidad apropiadas de sólidos totales, una mínima carga microbiana y la mínima cantidad de células somáticas. Además, tiene que estar libre de los microorganismos causantes de brucelosis, tuberculosis y salmonelosis, así como de toxinas, antibióticos y residuos químicos. El artículo 16 del Decreto especifica las condi- ciones mínimas de la leche cruda (tabla 3). Parámetro/unidad Leche cruda Grasa % m/valor mínimo 3,00 Extracto seco total % m/m mínimo 11,30 Extracto seco desengrasado % m/m mínimo 8,30 Mínimo Máximo Densidad 15/15 °C g/ml 1,030 1,033 Índice lactométrico 8,40 Acidez expresada como ácido láctico % m/v 0,13 0,17 Índice °C Crioscópico °H -0,530 -0,510 -0,550 -0,530 Tabla 3. Características exigidas por la industria para la leche cruda Fuente: Ministerio de la Protección Social (2006). Por otra parte, el artículo 25 exige que en el ámbito in- terno las plantas de procesamiento de leche verifiquen la calidad de esta en relación con los aspectos microbiológi- co, físico, químico y organoléptico para asegurar que se le brinde al consumidor final un producto lácteo de buena 27 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 27 calidad. Esto le permite a la industria evitar pérdidas por procesamientos con materias primas que no cumplen los requisitos mínimos (tabla 4). En la plataforma de recepción Prueba de alcohol o de termoestabilidad. Ausencia de conservantes, adulterantes y neutralizantes por muestreo selectivo. Prueba de densidad. Lactometría o crioscopia. Prueba de acidez. Ausencia de antibióticos. Recuento microbiano. En el tanque de almacenamiento inicial de la leche enfriada cruda Registro de temperatura. Tabla 4. Pruebas que le debe realizar la industria a la leche cruda Fuente: Ministerio de la Protección Social (2006). Prueba de alcohol Esta prueba se diseñó para detectar leches ácidas, causa- das por la acción de los microorganismos sobre la lactosa: estos la transforman en ácido láctico, como producto del metabolismo bacteriano. La prueba es un indicador de la calidad de la leche cruda (Cotrino, 2013) y se emplea para predecir la estabilidad de su proteína frente a tratamien- tos térmicos (Guille, 2008). Si la leche presenta una acidez no visible desde lo organoléptico, al calentarla por encima delos 50 °C, la caseína se precipitará por efecto de la acción conjunta de la acidez y la temperatura. Según la finalidad de la leche acopiada, esto es, consi- derando la temperatura de pasteurización a la que se va a someter, la prueba de termoestabilidad se realiza con alcohol al 68 % de pureza o hasta el 78 % de pureza. 2828 Producción de derivados lácteos Esta concentración se determina con el alcoholímetro. En el carrotanque enfriador, se utiliza el dosificador tipo Neurex (figura 7). Para la prueba, se emplean proporcio- nes iguales de leche cruda y alcohol a una concentración conocida para este. Luego, se mezclan y se observa la reacción: la presencia de partículas de coágulos peque- ños o grandes indica la acidez en la leche, por lo que esta no sería apta para el tratamiento con calor (Guille, 2008). La condición ideal es que la leche conserve sus características intactas. Figura 7. Material utilizado en la prueba de termoestabilidad Alcoholímetro Dosificador tipo Neurex Leche no apta Fuente: los autores. Ausencia de conservantes, adulterantes y neutralizantes por muestreo selectivo La adulteración de un alimento significa el desmejora- miento de su calidad, bien sea porque se da la mezcla, sustitución o eliminación de algunos de sus componen- tes, se ocultan los defectos en su calidad sanitaria o la etiqueta no corresponde con las especificaciones de su autorización (Reyes, Bon, Moreno, Rubio y Valdivia, 2007). 29 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 29 El Decreto n.º 616 del 2006 (Ministerio de la Protección Social, 2006) define la leche adulterada como aquella a la que se le han sustraído elementos constituyentes, reem- plazándolos o no por otras sustancias. Casi siempre se le retira la materia grasa por su precio en el mercado. Tam- bién se considera adulteración la añadidura de sustancias no autorizadas, como agua, harinas, almidones o suero de leche, las cuales aumentan el volumen o los sólidos. Asimismo, es posible que se le agreguen sustancias como bicarbonatos para enmascarar las deficiencias de calidad higiénica y neutralizar la acidez. La adición de agua se considera una adulteración porque los solutos se diluyen y se reduce el valor nutricional de la leche; además, esta se convierte en una fuente de con- taminación microbiológica, puesto que se desconoce la calidad del agua. Un método sencillo para determinar este tipo de adulteración es la prueba de densidad. Por otra parte, la agregación de urea, almidones y glucosa aumenta el contenido de los sólidos no grasos y encubre la adición de agua (Walker y Dunsheafr, 2004). La urea es un compuesto en extremo soluble que forma parte del nitrógeno no proteico o no caseínico y afecta la proteína total; esa es la razón por la cual cobra importancia en la industria de la leche cruda. Cuando se quieren obtener derivados lácteos, en el caso del queso, hace que el ren- dimiento sea menor y que el cuajo tarde más en actuar. Un aumento en este indicador se puede deber a una dieta de alto contenido proteico de baja degradabilidad; también es posible que las calorías de la dieta lo afecten (Bonifaz y Gutiérrez, 2013). Ante esto, se sugiere llevar a cabo un análisis de un día completo, puesto que la concentración varía en leche de la mañana o de la tarde. En el laboratorio se utilizan 3030 Producción de derivados lácteos métodos espectofométricos con resultados por colorime- tría y técnicas de infrarrojo; asimismo, es común el uso del kit de indicadores de color (Acosta y Deluchi, 2002). La adición de harinas o almidones se realiza con el fin de enmascarar la densidad de la leche que ha sido aguada. Su identificación se hace gracias al complejo que se for- ma entre la harina y el lugol: se deja hervir por 3 minutos una muestra de 5 ml de leche y, de inmediato, se le apli- ca un choque térmico con hielo; cuando está fría, se le adicionan de 4 a 5 gotas de lugol. La prueba es positiva si se presenta una coloración azul intensa y negativa si la coloración es amarilla (Niño, Sánchez y Acosta, 2008). De igual forma, se agrega sal o azúcar para enmascarar la adición de agua, dado que estas sustancias elevan el contenido en sólidos y bajan el punto crioscópico. Para la detección de azúcares, en un tubo de ensayo se colocan 4 gotas de leche, 4 gotas de bilis de buey y 3 ml de ácido clorhídrico. Se mezcla todo y se lleva al baño serológico a 50 °C durante 5 minutos. Si la muestra se torna color violeta, se considera positiva y, si es roja, negativa (Neira y López, 2013). Por su parte, Calderón, Rodríguez y Martínez (2013) indican que “el peróxido de hidrógeno se emplea para conservar la leche inhibiendo el crecimiento bacteriano, actividad no ética para evitar las pérdidas económicas debidas a la descomposición de la leche durante el transporte y venta” (p. 204). Esto es común en el trópico bajo por las altas temperaturas ambientales. Otra adulteración común es la añadidura de carbonatos o bicarbonatos. Las altas concentraciones de estas sustan- cias en el cuerpo humano pueden interrumpir las señales hormonales que regulan el desarrollo y la reproducción 31 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 31 (Rideout, Liu, Wood y Fan, 2008). Para determinar la presencia de estos neutralizantes, es frecuente el uso de 2 ml de leche, mezclados con 3 ml de una solución de alizarina. Se confirma su existencia con oxalato de potasio al 30 % en una solución de fenolftaleína al 2 % hasta que la mezcla queda homogénea, con el propósito de observar el color que se obtiene: si es rojo, no hay neutralizantes; pero, si es rojo-violeta, sí hay (Gaviria y Calderón, 1993). Prueba de densidad Según la legislación colombiana, el reporte de la densidad en la leche cruda debe oscilar entre 1,030 g/ml y 1,033 g/ml. Si la lectura es inferior, se concluye que esta ha sido adulterada con agua; si es superior, se tienen que revisar posibles adulterantes sólidos o sólidos de la leche (Cáma- ra de Comercio de Bogotá, 2015). La prueba se realiza en el laboratorio: se colocan 250 ml de leche a 15 °C en una probeta; luego, se introduce el lactodensímetro de Quevenne y se toma la lectura, teniendo en cuenta la calibración del equipo. De acuerdo con Neira y López (2013), se sugiere este paso a paso: 1. Tibiar la muestra de leche en baño María hasta 30 °C y mantenerla a esta temperatura durante 5 minutos. 2. Mezclarla con una agitación suave, evitando la formación de espuma. 3. Enfriarla rápidamente con hielo hasta llegar a 15 °C. 4. Vaciarla en la probeta hasta un nivel que permita el desbordamiento de cierta cantidad de leche al introducir el lactodensímetro. 3232 Producción de derivados lácteos 5. Introducir el lactodensímetro sujetándolo por la parte superior del vástago una vez esté en reposo; pero no adherido a las paredes. 6. Registrar la lectura considerada en la parte supe- rior del menisco. Efectuar la observación con el ojo al mismo nivel (figura 8). Figura 8. Elementos para la prueba de densidad Lactodensímetro Lectura normal Fuente: los autores. Una prueba más exacta para determinar el nivel de agua en la leche es la crioscopia. El punto crioscópico es la di- ferencia entre los puntos de congelación de la solución y el solvente puro; al poseer diversas sustancias dispersas en el agua, la leche tiene un punto inferior al de esta. Se considera una constante fisiológica que solo varía dentro de límites reducidos, como -0,535 °C y -0550 °C. El punto crioscópico se puede ver afectado por la acidificación y la adición de agua, acercándose a 0 °C (Artica, 2014). En este sentido, el Decreto n.º 616 del 2006 (Ministerio de la Pro- tección Social, 2006) establece un punto entre -0,530 ºC y -0,510 ºC en las leches crudas o pasteurizadas. Para llevar a cabo esto, se utiliza un analizador de leche. 33 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 33 Determinación del extracto seco total Por extracto seco totalse entienden los sólidos totales —que incluyen los sólidos no grasos y la materia grasa—, los cuales son importantes en la industria láctea, puesto que representan un parámetro de calidad para liquidar y pagarles a los productores. De su proporción dependen la viabilidad de la leche en la elaboración de derivados lácteos y el rendimiento de estos (Suzanne, 2009). Según el Decreto n.º 616 del 2006 (Ministerio de la Protección Social, 2006), el porcentaje promedio de los sólidos totales es de 11,30 %, representados por la gra- sa en emulsión, las proteínas en suspensión coloidal, la lactosa, las vitaminas, las sales y otros componentes or- gánicos e inorgánicos en solución. Los componentes sólidos no grasos representan, en promedio, el 8,3 % y los grasos el 3 %. La determinación de los sólidos totales se puede realizar por medio de la gravimetría, que consiste en retirar el agua mediante evaporación de una muestra de peso conocido y establecer el peso del residuo seco posterior al proceso de evaporación. Este se hace con el calenta- miento preliminar en un baño de vapor, seguido de la desecación a 98 ºC-100 ºC en una estufa hasta llegar al peso constante (Alais, 1970). Determinación del extracto seco desengrasado Para determinar el extracto seco desengrasado, se puede utilizar un refractómetro. Si se efectúa de modo correcto y no hay evidencias de sólidos cristalinos, el procedimien- to es rápido y exacto (Alais, 1970). El índice de refracción 3434 Producción de derivados lácteos permite determinar el contenido de sólidos no grasos en la leche; el método hace que un haz de luz pase de un medio a otro: como la densidad de ambos es distinta, el haz se desvía o refracta, independientemente de la tem- peratura y la presión. La desviación solo depende de los medios y senos de los ángulos de incidencia y de refrac- ción, en consecuencia, es una constante (Suzanne, 2009). Los refractómetros de Abbe son los más populares para el uso en el laboratorio. Hay que tener precaución en la limpieza de la superficie del prisma antes y después de su utilización: se debe pasar un papel de arroz por el lente y enjuagarlo con agua destilada; luego de tener el prisma limpio, se tiene que poner una pequeña gota de leche, cerrar el lente y colocar el refractómetro a la luz para ver la escala y el porcentaje de sólidos de la muestra (figura 9). Figura 9. Determinación del extracto seco desengrasado Refractómetro Escala con leche Fuente: los autores. El refractómetro se calibra según su uso. Por ejemplo, si se emplea el de Bertuzzi, lo ideal es colocar una gota de agua que indique cero y, después, la muestra de leche. 35 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 35 De acuerdo con el Decreto n.º 616 del 2006 (Ministerio de la Protección Social, 2006), la leche debe tener un extracto seco desengrasado de 8,3 % como mínimo. Otro método de uso común es el indirecto de Richmond, el cual emplea fórmulas que demandan conocer el valor de la densidad y el porcentaje de grasa de la muestra de leche: % SNG = 250 (densidad – 1) + 0,2(% MG) + 0,14 % ST = % SNG + % MG Donde: % SNG: porcentaje de sólidos no grasos. % MG: porcentaje de materia grasa. % ST: porcentaje de sólidos totales. A manera de ejemplo, en una muestra de leche con 1,030 de densidad y 3,3 % de materia grasa la primera fórmula sería: % SNG = 250 (1,030 – 1) + 0,2(3,3) + 0,14 % SNG = 8,3 Para determinar los sólidos totales: % ST = 8,3 + 3,3 % ST = 11,6 3636 Producción de derivados lácteos Prueba de acidez La acidez es una medida de la concentración de los fosfa- tos y proteínas en la leche de buena calidad higiénico-sa- nitaria (Walstra y Jenness, 1987). El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA, 2005) explica que la acidez corresponde a la cantidad de hidróxido de sodio (NaOH) de concentración 0,1N utilizado para neutralizar los grupos ácidos. Este valor se puede expresar en grados Dornic (°D), definidos como el volumen de solución de hidróxido utilizado para titular 9 ml de leche en presencia de fenolftaleína (se titula hasta alcanzar un rosa pálido). La cantidad empleada expresa el contenido de ácido láctico: un °D equivale a 0,1 g/l o 0,01 % en gramos por litro o kilogramo, lo que permite expresar la acidez como 16 °D o 0,16 % de ácido láctico. Según Bermúdez (2005), el procedimiento de esta prueba es: 1. Pipetear 9 ml de leche a 20 °C con una pipeta aforada. 2. Agregar 5 gotas de solución de fenolftaleína. 3. Titular con la solución de NaOH 0,1N, usando el acidómetro (figura 10) hasta la aparición de un co- lor rosa pálido que persista durante 12 segundos. 37 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 37 Figura 10. Material utilizado en la prueba de acidez titulable Acidómetro Color de titulación ideal Color inadecuado Fuente: los autores. En Colombia, el valor de acidez aceptable se encuentra en un rango de 0,13 %-0,17 % de ácido láctico; esto co- rresponde a uno de 13 °D a 17 °D. En caso de que se den rangos superiores, es importante verificar la calidad composicional de la leche, puesto que sustancias como la caseína, los citratos y los fosfatos generan un dato mayor. Por lo general, la causa de un rango de acidez mayor a 0,17 % de ácido láctico corresponde a la actividad de microorganismos contaminantes. Una prueba equivalente a la acidez titulable es la de de- terminación del pH, la cual se puede realizar por dos mé- todos: el colorimétrico, que utiliza indicadores de papel; pero sus resultados son inexactos por su amplia escala (figura 11), y el electrométrico —el más adecuado—, que emplea el potenciómetro o peachímetro. Es necesario ca- librar este instrumento con soluciones tampón de pH de 4,0 y 7,0 antes de efectuar las mediciones con la muestra. Una vez calibrado, se debe enjuagar con abundante agua destilada el electrodo e introducir la muestra de leche hasta que la lectura se estabilice por 30 segundos (figura 3838 Producción de derivados lácteos 11). En la leche cruda, es aceptable un pH entre 6,6 y 6,8. Con reportes superiores, se debe considerar hacer pruebas de identificación de mastitis. Por otra parte, los valores inferiores pueden indicar la presencia de calostro o alta contaminación bacteriana. Figura 11. Material utilizado en la prueba de determinación del pH Método colorimétrico Método colorimétrico Peachímetro Fuente: los autores. Ausencia de antibióticos La ausencia de antibióticos en la leche es una necesidad mundial, dado que esta forma parte de la canasta básica de las personas, por tanto, se consume a diario, y estas sustancias representan un peligro químico de alto riesgo, debido a que generan resistencia a su actividad, alergias y alteración de la flora intestinal (Máttar, Calderón, Sotelo, Sierra y Tordecilla, 2009). La presencia de antibióticos es un indicador de malas prácticas en el manejo de los medicamentos veteri- narios en la granja, según lo estipulado por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA) y el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (Invima) (2017). Los residuos o inhibidores en la leche se definen como 39 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 39 sustancias administradas o consumidas por los animales que pueden permanecer en los productos de consumo humano y se consideran no inocuas (Máttar et al., 2009). En la Unión Europea está prohibido el uso de antibióticos como promotores del crecimiento por esta razón. Existen variedades de test para determinar la presencia o ausencia de antibióticos y otros que establecen la cantidad que hay. El precio comercial varía según la exactitud (figura 12). Figura 12. Material utilizado en la prueba de ausencia de antibióticos Fuente: los autores. Determinación de la materia grasa La determinación del contenido de grasa de la leche es uno de los parámetros que se consideran en el mundo para liquidar el valor de un litro de esta. Su interés indus-trial se basa en que es la materia prima para la obtención de la crema de leche, derivado que, en el ámbito comer- cial, tiene un precio importante y variedad de mercado (postres, helados, platos típicos). El método de Gerber se apoya en el empleo de un buti- rómetro. Dentro de este material de vidrio, se controla la fracción proteica de la leche con ácido sulfúrico de alta 4040 Producción de derivados lácteos pureza (91 %), el cual, además de destruir la membrana globular, alcanza la disolución total de las caseínas y una buena separación de las dos fases. Mediante la centrífuga de Gerber, se separa la grasa liberada y se lee de modo directo su volumen en una escala graduada (figura 13) (Pearson, 1993). Figura 13. Equipos y materiales utilizados para determinar la materia grasa Butirómetro Centrífuga de Gerber Fuente: los autores. Para realizar el método, primero se calienta la leche en la botella de ensayo a una temperatura de 20 °C y se mezcla bien, con cuidado. Luego, se miden 10 ml de ácido sul- fúrico al 90 %-91 %, que se añaden al butirómetro. Una vez preparada la muestra, se toman 11 ml de leche con una pipeta aforada y también se introducen. La adición se debe realizar con cuidado, de manera lenta, para que el cuello del butirómetro no se humedezca y los líquidos no se mezclen. Después, se añade 1 ml de alcohol amílico y se cierra el instrumento con su tapón. Es importante ve- rificar que el contenido se muestre en la escala numérica, de lo contrario, se tiene que agregar más alcohol. Para continuar, se agita el butirómetro hasta que la leche y el ácido sulfúrico se mezclen y la proteína esté 41 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 41 totalmente disuelta. En este paso, el instrumento se calienta de modo considerable y los productos que se forman tiñen la disolución de color marrón. Ahora, se centrifuga el contenido del butirómetro con la escala ha- cia arriba durante 5 minutos (AOAC International, 1969). Pasados 5 minutos, se lee el resultado. Con la ayuda del tapón, se coloca la columna de grasa de manera que la lí- nea divisoria ácido sulfúrico/grasa esté sobre una de las líneas de la escala. En la escala del butirómetro se ve el contenido en grasa de la leche. Según el Decreto n.º 616 del 2006 (Ministerio de la Protección Social, 2006), la le- che cruda debe tener 3 % de materia grasa como mínimo. Prueba de reductasa Aunque esta prueba no se realiza de forma tradicional en los centros de acopio o las plantas de procesamiento, es relevante nombrarla, puesto que se puede aplicar cuando la tecnología es escasa o en zonas alejadas. Su importancia radica en que permite conocer las condicio- nes higiénicas de la leche, teniendo en cuenta el tiempo de reducción del azul de metileno. Así, se utiliza como indicador la reducción de este por parte de las bacterias: presenta un color azul en su forma oxidada y es incoloro en su forma reducida (Zambrano y Ramírez, 2008). En las leches con un pH menor a 6,6 la reducción ocurre con rapidez. Esta prueba cualitativa afirma que la per- manencia del color azul en una mezcla de 9 ml de leche cruda y 1 ml de azul de metileno, incubada a 37 ºC por más de 6 horas, es un signo de excelente calidad. Un cambio en un tiempo menor a 2 horas es sinónimo de mala calidad. 4242 Producción de derivados lácteos Sistema de Pago de Leche Cruda En Colombia, el Sistema de Pago de Leche Cruda al proveedor lo establece la Resolución n.º 017 del 2012, actualizada en marzo de cada año por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural. El valor acordado es retroactivo para los dos primeros meses del año. Se consideran parte de la región 1 los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Antioquia, Quindío, Risaralda, Caldas, Nariño, Cauca y Valle del Cauca, y parte de la región 2 los departamentos de Cesar, La Guajira, Atlán- tico, Bolívar, Sucre, Córdoba, Chocó, Magdalena, Norte de Santander, Santander, Caquetá, Tolima, Huila, Meta, Orinoquia y Amazonia. La clasificación por regiones tiene en cuenta la disponibilidad y facilidad de obtención de la leche (energía, agua potable, medios de comunicación). En la actualidad, el sistema está regulado por el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural y el Consejo Nacional Lácteo, con los objetivos de fomentar la competitividad y la organización del sector lácteo a mediano y largo plazo, fortalecer el abastecimiento del mercado con productos lácteos de calidad a precios competitivos y asegurar un sistema transparente en el pago al proveedor. En general, la metodología de pago se basa en la calidad composicional, higiénica y sanitaria (tabla 5), que trae consigo bonificaciones obligatorias, las cuales corres- ponden a pagos que la industria procesadora le debe reconocer a su proveedor de leche cruda. Esta puede afectar de modo positivo o negativo el precio base. 43 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 43 Calidad Descriptor Cálculo Composicional Cuantifica la cantidad de gramos de sólidos totales, proteína y grasa en un litro de leche cruda. Se liquida multiplicando la cantidad de gramos hallada en cada ítem por el valor anual vigente del gramo. El valor de cada gramo de sólidos totales, proteína y grasa se calcula anualmente a través de la variación acumulada del índice compuesto del sector lácteo (ICSL), explicado en los anexos metodológicos de la Resolución n.º 017 del 2012. Higiénica Cuantifica las unidades formadoras de colonias (UFC/ ml) en un litro de leche. Las bonificaciones o los descuen- tos se realizan considerando los rangos establecidos en la tabla 7 de bonificación o descuento por UFC, según la región. Sanitaria Hatos certifica- dos por el ICA como libres de brucelosis o tuberculosis y buenas prácti- cas ganaderas (BPG). El valor para pagar depende de lo que abarque la certificación, por ejemplo: si está libre de una o de las dos enfermedades, y del pago por buenas prácticas ganaderas por litro. Se establece, en la vigencia 2019, una bonificación por certificación, así: • Libre de una enfermedad: $14,5. • Libre de dos enfermedades: $29. • Buenas prácticas ganaderas: $14,5. Tabla 5. Criterios de liquidación del precio para la leche cruda Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2012). En la tabla 6 se describen los valores en pesos colombia- nos/gramos para la calidad composicional de proteína, grasa y sólidos totales en las regiones 1 y 2. Estos datos 4444 Producción de derivados lácteos corresponden a lo vigente del primero de marzo del 2018 al primero de marzo del 2019. De acuerdo con informa- ción del Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, el precio promedio nacional de un litro de leche es de $1048. Región Valor por gramo de proteína Valor por gramo de grasa Valor por gramo de sólidos totales 1 $23,38 $7,79 $8,27 2 $21,09 $7,02 $7,84 Tabla 6. Valor en pesos por gramos de proteína, grasa y sólidos totales Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2012). En la tabla 7 se establece el rango para el precio base y los descuentos o bonificaciones, según la región y el recuento de UFC por mililitros (UFC/ml). Rango UFC/ml Región 1 $/litro Pago frío $/litro Región 1 Rango UFC/ml Región 2 $/litro Pago frío $/litro Región 2 0-25.000 94 15 0-25.000 94 15 25.001-50.000 80 15 25.001-50.000 80 15 50.001-100.000 64 15 50.001-75.000 64 15 100.001-150.000 48 10 75.001-100.000 48 10 150.001-175.000 30 10 100.001-125.000 39 10 175.001-200.000 0 0 125.001-150.000 30 5 200.001-300.000 -17 0 150.001-200.000 17 5 300.001-400.000 -30 0 200.001-300.000 0 0 400.001-500.000 -48 0 300.001-400.000 -17 0 500.001-600.000 -64 0 400.001-500.000 -30 0 600.001 o más -80 0 500.001-600.000 -48 0 600.001-700.000 -64 0 700.001-800.000 -80 0 800.001 o más -94 0 Tabla 7. Bonificación o descuento para el pago por calidad higiénica Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2012, actualización2018). 45 Calidad composicional y fisicoquímica de la leche 45 En la tabla 8 se exponen los descuentos que debe tener en cuenta el productor al liquidar el litro de leche y los kilómetros del trayecto planta-finca-planta. Rango de la ruta en km Tractoca- mión Camión grande - tanque Camión grande - cantinas Camión pequeño - tanque Camión pequeño - cantinas 0-25 12 21 33 42 71 26-50 12 28 39 52 92 51-75 13 33 43 60 105 76-100 15 38 52 68 120 101-125 15 40 58 79 136 126-150 20 43 65 87 150 151-175 21 51 68 98 168 176-200 22 55 75 105 181 201-225 25 58 80 112 200 226-250 28 62 87 121 214 251-275 28 66 95 134 229 276-300 31 69 100 139 247 301-325 33 75 108 148 262 326-350 36 79 112 161 276 351-375 38 81 119 168 295 376-400 38 87 126 176 310 Tabla 8. Descuentos por transporte pesos/litro de acuerdo con los kilómetros Fuente: Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural (2012, actualización 2018). A manera de ejemplo: don Pedro es un productor de la Sa- bana de Bogotá. La leche que le entrega a una reconocida pasteurizadora tiene 3,4 % de proteína (35,09 gramos) y 3,8 % de materia grasa (39,22 gramos). El hato cuenta con certificación como libre de brucelosis y tuberculo- sis. El recuento es de 100.000 UFC/ml. Además, tiene 4646 Producción de derivados lácteos una distancia entre la planta y la producción de 125 km y entrega 2000 litros. La liquidación del precio del litro de la leche al 2018 correspondería a: Parámetros Valor/litro Proteína: 35,09 x $23,38 $820,40 Grasa: 39,22 x $7,79 $305,52 100.000 UFC/ml: 64 $64 Libre de dos enfermedades: $29 $29 Cuenta con frío: $15 $15 Distancia de 125 km y camión grande: -$40 -$40 Precio para un litro de leche $1193,92 La figura 14 muestra una liquidación para la región 1 en el departamento de Cundinamarca, con una producción diaria promedio de 515 litros. La finca se ubica a más de 50 km, pero menos de 70 km del punto de acopio en el municipio de Sopó. Además de las bonificaciones o los descuentos obligatorios para la industria formal, en la Resolución n.º 017 del 2012 existe el concepto de bonificaciones voluntarias, definidas como pagos adicionales que, de manera autónoma, otorga el agente comprador al proveedor por cada litro de leche transado. De acuerdo con otras características, algunas industrias bonifican por bajo recuento de células somáticas. Para efectuar de modo correcto el Sistema de Pago de Leche Cruda, primero se deben liquidar todas las bonificaciones obligatorias o los descuentos, si aplican. Luego, el com- prador puede sumar bonificaciones voluntarias, según su criterio. 4747 Figura 14. Comprobante de la liquidación y del pago de leche cruda en la región 1 Fuente: los autores. 4848 Leches fermentadas El Codex Alimentarius define las leches fermentadas como aquellas obtenidas por medio de la fermentación de mi- croorganismos adecuados, que pudieron ser elaboradas a base de leche, con o sin modificaciones, teniendo como resultado la reducción del pH, con o sin coagulación (precipitación isoeléctrica). Los microorganismos son via- bles, activos y abundantes en el producto hasta la fecha de vencimiento, excepto en los casos donde este se trata de modo térmico luego de la fermentación (Organización Mundial de la Salud y Organización de las Naciones Uni- das para la Alimentación y la Agricultura, 2011). La coagulación ácida se da por la actuación de los mi- croorganismos del cultivo iniciador, que se añaden a la leche pasteurizada y consumen el azúcar (lactosa), lo cual produce ácido láctico. Se logra una mayor acidez a medida que estos se multiplican. En estas condiciones, las proteínas (micelas) sufren modificaciones: pierden sus minerales y su forma (a pH 4,6); si antes no se podían unir, ahora sí lo hacen. El aumento de la acidez implica el crecimiento de la concentración de hidrogeniones (H+). En la proteína de la leche predominan los grupos ácidos, como los diaminados (glutamato y aspartato), la 4949 Leches fermentadas fosfoserina y los glucomacropéptidos (GMP) de la caseína kappa, la cual es responsable del exceso de cargas nega- tivas (Díaz, 1998). Al alcanzar el punto isoeléctrico, la textura de la leche cambia: se hace más viscosa y se consigue la coagulación. Borja, Guzmán, López, Osorio y Vargas (2010) definen ese punto como el pH ácido (4,6) en que la proteína tiene una carga neta compensada y la solubilidad es mínima, por ende, se precipita la caseína. Debido a que las cargas positivas y negativas están en igualdad, entre ellas se anulan, lo que provoca que la proteína no migre más en la electroforesis (Díaz, 1998). Existen dos formas de microorganismos que ayudan a la producción de ácido láctico a partir de la lactosa: el grupo de los cocos, como los estreptococos, y el de los bacilos o bastones (lactobacilos) (García y Ochoa, 1987). Los estreptococos son organismos gram positivos no esporulados, sin motilidad ni enzima citocromo catalasa, por lo cual carecen de actividad respiratoria. Este grupo genera acidez, aroma y, por ende, un sabor característi- co del producto lácteo (Parra, 2010). Por otro lado, los lactobacilos son anaeróbicos no móviles y no esporula- dos de tamaño variable; están presentes en la leche y sus derivados (García y Ochoa, 1987). De acuerdo con Montero et al. (2003), hay dos tipos de fermentación: láctica pura y láctica alcohólica. La primera se realiza por cultivos iniciadores mesófilos, como Lacto- bacillus lactis cremoris, Lactococcus lactis lactis y Leuconostoc cremoris o lactis, lo que provoca una acidificación que per- mite producir kumis, ymer, langfil y viili. Los cultivos ini- ciadores termófilos, por ejemplo, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus y Bifi- dobacterium bifidum (figura 15), brindan productos como 5050 Producción de derivados lácteos el yogur. Por su parte, Moreno et al. (2013) afirman que la segunda se da por Leuconostoc, lactobacilos y Saccha- romyces kefir o Candida kluyveromyces, lo que resulta en la elaboración de kéfir. Figura 15. Tipos de formas bacterianas viables en los cultivos lácticos Cocos Bacilos Bifidobacterium Fuente: 123rf. Se aclara que los microorganismos mesófilos, utilizados en los procesos de kumis y quesos semimadurados, tienen una temperatura ideal de incubación de 20 °C a 25 °C. El volumen del cultivo líquido es de 1 % a 2 % y el tiempo de incubación requerido es de 18 a 20 horas, con una acidez al finalizar de 0,8 % de ácido láctico (Blanco, Pacheco y Frágenas, 2006). Por otro lado, los microorga- nismos termófilos, usados en los procesos del yogur y de los quesos madurados, poseen una temperatura ideal de incubación de 40 °C a 45 °C, un volumen de cultivo lí- quido de 2 % a 3 % y un tiempo de incubación de 2 a 4 horas, con una acidez final de 0,9 % de ácido láctico (Blanco et al., 2006). Clasificación La Resolución n.º 2310 de 1986 (Ministerio de Salud, 1986) establece la clasificación de las leches fermenta- das en categorías, de acuerdo con su contenido de grasa 5151 Leches fermentadas láctea (enteras, semidescremadas y descremadas; figura 16) y con la adición o no de azúcar (con dulce y sin dulce). Figura 16. Clasificación de las leches fermentadas de acuerdo con su contenido de grasa láctea Enteras Mínimo 2,5 % de MG. Descremadas Máximo 0,8 % de MG. Contenido de grasa láctea Semidescre- madas Mínimo 1,5 % de MG. Fuente: Ministerio de Salud (1986). Entre las leches fermentadas más comunes en Colombia están el yogur batido natural, saborizado o con fruta, el yogur aflanado o tipo postre, el yogur griego, el kumis, el queso crema y el suero costeño. Cada uno tiene un factor diferencial en el proceso de obtención. En general, estos poseen una excelente aceptación en el mercado, puesto que cuentan con un público objetivo variado: niños, jóvenes, adultos y ancianos. Yogur La Resolución n.º 2310 de 1986 (Ministerio de Salud, 1986) define elyogur como el producto obtenido a partir de la leche higienizada, coagulada por la acción de 5252 Producción de derivados lácteos Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus, los cuales deben ser abundantes y viables en el producto final. El origen de la leche (especie) y su porcentaje de grasa cambian la composición y consistencia del yogur. De acuerdo con Güler-Akin (2005), el producido con leche de oveja es más cremoso y consistente que el obteni- do de la leche de vaca. Tribst, Ribeiro, Leite, De Oliveira y Cristianini (2018) afirman que agregarle azúcar al yogur tiende a mejorar su consistencia, debido al aumento de la capacidad de retención del agua; sin embargo, el uso de concentraciones superiores al 5 % retrasa la fermentación. Características fisicoquímicas y microbiológicas del yogur en Colombia La Resolución n.º 2310 de 1986 (Ministerio de Salud, 1986) detalla las características fisicoquímicas que deben cumplir las leches fermentadas en Colombia. La única variación es el contenido de materia grasa láctea, como se especificó (tabla 9). Entera Semidescre- mada Descremada Materia grasa % mínimo/máximo Mínimo 2,5 Mínimo 1,5 Máximo 0,8 Sólidos lácteos no grasos % mínimo/ máximo 7,0 7,0 7,0 Acidez como ácido láctico % mínimo/ máximo 0,70-1,50 0,70-1,50 0,70-1,50 Prueba de fosfatasa Negativa Negativa Negativa Tabla 9. Características fisicoquímicas de las leches fermentadas Fuente: Ministerio de Salud (1986). La fosfatasa negativa es un indicador de que la leche fue pasteurizada, puesto que esta enzima actúa en leches 5353 Leches fermentadas crudas. El indicador de la acidez corresponde a la trans- formación de la lactosa por la actividad de los microor- ganismos en el ácido láctico, debido a la acción de las bacterias acidolácticas. Los sólidos lácteos no grasos señalan que el único cambio aceptado en los sólidos es la transformación del 30 % al 40 % de la lactosa en ácido láctico. Cabe recordar que los SNG de una leche normal alcanzan el 8,3 %; permane- cen intactos las proteínas (caseína, albúmina y globulina, con alrededor del 3,5 %) y los elementos minerales, como el calcio, el cual es uno de los más importantes, dado que está ligado a la caseína, las enzimas y las vitaminas (Agu- delo y Bedoya, 2005). De acuerdo con la legislación colombiana vigente, además de cumplir con la composición fisicoquímica establecida, el yogur debe tener ciertas características microbiológi- cas para que se apruebe su comercialización (tabla 10). En este sentido, hay que rechazar todos los productos que reporten resultados por fuera de los parámetros en las pruebas microbiológicas. n m M c Número más probable (NMP) de coliformes totales/g 3 20 93 1 NMP de coliformes fecales/g 3 <3 - 0 Hongos y levaduras/g 3 200 500 1 Tabla 10. Características microbiológicas de las leches fermentadas *n: número de muestras para examinar (depende del tamaño del lote); m: recuento máximo permitido para clasificar el producto como de buena calidad; M: reporte microbiológico que clasifica el producto como de aceptable calidad; c: número máximo de muestras permisibles con resultados entre m y M, teniendo en cuenta n; esto significa que solo una de las muestras, en el caso de análisis de coliformes totales, no podrá cumplir este rango para que se apruebe todo el lote. Fuente: Ministerio de Salud (1986). 5454 Producción de derivados lácteos La presencia de contaminantes afecta la calidad original y esperada del producto, lo que genera una vida útil infe- rior a la deseada: 15 días en empaques no herméticos y 21 en herméticos. En los dos casos se debe mantener la refrigeración. Antes de explorar el proceso de transfor- mación y obtención de los derivados lácteos, se requiere tener claros algunos conceptos: Ӄ Pasteurización: tratamiento térmico con una rela- ción adecuada temperatura-tiempo, aplicado a un producto, en este caso, la leche, con el objetivo de evitar un riesgo para la salud pública originado por microorganismos patógenos presentes en la leche y la casi totalidad de su flora banal, sin alterar de manera esencial su valor nutritivo ni sus característi- cas fisicoquímicas u organolépticas. Las condiciones mínimas de pasteurización son aquellas que tienen efectos bactericidas equivalentes al calentamiento de cada partícula a 72 °C por 15 segundos (flujo continuo) o 63 °C por 30 minutos (lenta, disconti- nua o por lotes) (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, Icontec, 2004). Ӄ Descremado: este proceso consiste en la separa- ción de la grasa. Se puede realizar en leche ca- liente (60 °C) o fría. Cuando el líquido se somete a un tratamiento térmico, es posible desunir los glóbulos grasos individuales, lo cual depende de dos aspectos: la temperatura y el tamaño de los glóbulos, dado que el calentamiento intenso pro- voca la separación de la nata. El descremado en frío se realiza con un floculante denominado aglutinina, que se forma entre las crioglobulinas y las lipoproteínas. Las primeras se precipitan sobre los glóbulos grasos; luego, estos, ya recubiertos, 5555 Leches fermentadas se unen para crear una partícula de mayor tama- ño que emerge rápidamente (Walstra, Noomen, Geurts, Jellema y Van Boekel, 2001). Ӄ Inoculación: adición de una proporción conocida de microorganismos de uso industrial —en este caso, un cultivo líquido, liofilizado, congelado—, que permite obtener un producto lácteo con ca- racterísticas ideales. Ӄ Incubación: consiste en mantener una sustancia durante un tiempo conocido a una temperatura constante. En la tabla 11 se especifican los símbolos sugeridos por Bryan (citado por Romero, 1996) que son útiles para identificar posibles fuentes de contaminación y etapas de eliminación, supervivencia o multiplicación de los microorganismos. Etapa de proceso Posible reproducción de microorganismos Inicio y finalización del proceso Destrucción térmica de microorganismos Etapa de toma de decisión Θ Destrucción microbiana por agentes desinfectantes → Dirección de flujo Ø Eliminación de contaminantes por otros métodos Materias primas posiblemente contaminadas ᶲ Posible supervivencia de microorganismos ▼ Posible contaminación microbiológica por superficies © Posible prevalencia de contaminantes ▲ Posible contaminación ambiental Posible alteración del empaque U Posible contaminación por operarios PCC Punto crítico de control ͻ Posible contaminación por plagas PC Punto de control C Posible migración de contami- nantes desde el empaque PCM Punto de control de manufactura Tabla 11. Simbología de Bryan empleada en el Sistema de Análisis de Peligros y de Puntos Críticos de Control (HACCP, por sus siglas en inglés) Fuente: Romero (1996). 5656 Producción de derivados lácteos El diagrama de flujo es una representación esquemática, organizada y secuencial que permite identificar las etapas de un proceso, al igual que las condiciones de tiempo, temperatura, pH y otras relevantes. El diagrama 2 refleja el paso a paso del yogur batido. En las fases en rombos se deben tomar decisiones importantes, por ejemplo, si la acidez de la leche reporta un resultado por encima de 19 °D o 0,19 % de ácido láctico en el análisis fisicoquími- co, no se debe elaborar el yogur, puesto que la proteína se precipitaría. Otro ejemplo se da en la etapa de estan- darización, que es fundamental si se pretende obtener un producto descremado y aflanado (diagrama 3). Diagrama 2. Proceso del yogur batido U▼ PC ▼ PC Filtración Análisis fisicoquímico Estandarización ᶲ PCC U PC ▼ ▼U C U PC Enfriamiento Inoculación Incubación Enfriamiento Rompimiento del coágulo Adición de salsa de fruta Envasado Recipiente desinfectado. Pasteurización Refrigeración Para retirar suciedades, como pelos. Acidez: <17 °D; MG: 3 %; SNG: 8,3 %; antibiótico negativo. De acuerdo con el contenido graso y los sólidos totales, se sugiereusar el cuadrado de Pearson. A 90 °C por 5 minutos con agitación. A 42 °C. Cultivo líquido: 3 %. A 42 °C, hasta un pH de 4,8, aproximadamente, 3 horas. De manera lenta, sin producir espuma. Retirar la capa grasa si no se descrema. Salsa de fruta: 10 %-12 % de azúcar, 5 % de fruta y 50 % en agua de la proporción de azúcar. Se mezcla, se lleva a ebullición durante 5 minutos y se enfría, como mínimo, a 20 °C. Saborizante: 2 ml/litro. A 5 °C, como mínimo. A 20 °C, como mínimo. 5757 Leches fermentadas U▼ PC ▼ PC Filtración Análisis fisicoquímico Estandarización ᶲ PCC U PC ▼ ▼U C U PC Enfriamiento Inoculación Incubación Enfriamiento Rompimiento del coágulo Adición de salsa de fruta Envasado Recipiente desinfectado. Pasteurización Refrigeración Para retirar suciedades, como pelos. Acidez: <17 °D; MG: 3 %; SNG: 8,3 %; antibiótico negativo. De acuerdo con el contenido graso y los sólidos totales, se sugiere usar el cuadrado de Pearson. A 90 °C por 5 minutos con agitación. A 42 °C. Cultivo líquido: 3 %. A 42 °C, hasta un pH de 4,8, aproximadamente, 3 horas. De manera lenta, sin producir espuma. Retirar la capa grasa si no se descrema. Salsa de fruta: 10 %-12 % de azúcar, 5 % de fruta y 50 % en agua de la proporción de azúcar. Se mezcla, se lleva a ebullición durante 5 minutos y se enfría, como mínimo, a 20 °C. Saborizante: 2 ml/litro. A 5 °C, como mínimo. A 20 °C, como mínimo. Fuente: los autores con base en Neira y López (2013). Las etapas del diagrama 2 se deben cumplir siempre. Algunas recomendaciones puntuales frente a estas son: 1. Verificar que la leche sea fresca (que no huela ácido). 2. Filtrar la leche cruda: pasarla por una tela o colador que ayude a retirar las suciedades de gran tamaño. 3. Tener una agitación constante al pasteurizar. 4. Efectuar el enfriamiento en un recipiente grande con abundante agua fría y hielo. Introducir el re- cipiente con la leche y agitar de modo constante para evitar la formación de nata. 5858 Producción de derivados lácteos 5. Tener en cuenta que el cultivo líquido corresponde a un yogur comercial de buena viscosidad y con fecha de vencimiento lejana. 6. No generar movimientos bruscos durante la incu- bación, puesto que esto afecta la textura del gel (figura 17). Figura 17. Gel obtenido en la fermentación láctica Fuente: los autores. 7. Realizar el enfriamiento posterior a la incubación de forma idéntica al primero. En este caso, no se agita el producto hasta alcanzar los 20 °C. 8. La salsa debe tener un aspecto viscoso. No adicio- narla caliente. 9. Lavar y desinfectar todos los elementos utilizados en el proceso y no dejar residuos de los productos, dado que estos retrasan la fermentación que se debe dar en la incubación. 5959 Leches fermentadas Diagrama 3. Proceso del yogur aflanado o tipo postre U▼ Filtración PC ▼ ᶲ U Enfriamiento Análisis fisicoquímico Pasteurización Estandarización Edulcoración Pesaje de estabilizante Calentamiento y adición de sólidos PC ▼ PC PC Inoculación Incubación Enfriamiento Adición de salsa de fruta Refrigeración Envasado Homogeneización Para retirar suciedades, como pelos. Acidez: <17 °D; MG: 3 %; SNG: 8,3 %; antibiótico negativo. Pesaje de 5 % de azúcar, de acuerdo con el volumen de la leche. Calentar a 60 °C y adicionar los sólidos previamente mezclados (leche en polvo, gelatina, azúcar). Pesaje de gelatina sin sabor, CMC o carrageninas. Como máximo, 1 %. Se lleva a la licuadora hasta alcanzar una mezcla homogénea. A 90 °C, por 5 minutos, con agitación. A 42 °C. Cultivo líquido: 3 %. A 20 °C, como mínimo. A 5 °C, como máximo. Recipiente desinfectado de tamaño personal. Salsa de fruta: 7 % de azúcar, 5 % de fruta y 50 % en agua de la proporción de azúcar. Se mezcla, se lleva a ebullición durante 5 minutos y se enfría, como mínimo, a 20 °C. A 42 °C, hasta un pH de 4,8, aproximadamente, 3 horas. De acuerdo con el contenido graso deseado y, como mínimo, el 12 % de los sólidos totales, usando el cuadrado de Pearson. 6060 Producción de derivados lácteos U▼ Filtración PC ▼ ᶲ U Enfriamiento Análisis fisicoquímico Pasteurización Estandarización Edulcoración Pesaje de estabilizante Calentamiento y adición de sólidos PC ▼ PC PC Inoculación Incubación Enfriamiento Adición de salsa de fruta Refrigeración Envasado Homogeneización Para retirar suciedades, como pelos. Acidez: <17 °D; MG: 3 %; SNG: 8,3 %; antibiótico negativo. Pesaje de 5 % de azúcar, de acuerdo con el volumen de la leche. Calentar a 60 °C y adicionar los sólidos previamente mezclados (leche en polvo, gelatina, azúcar). Pesaje de gelatina sin sabor, CMC o carrageninas. Como máximo, 1 %. Se lleva a la licuadora hasta alcanzar una mezcla homogénea. A 90 °C, por 5 minutos, con agitación. A 42 °C. Cultivo líquido: 3 %. A 20 °C, como mínimo. A 5 °C, como máximo. Recipiente desinfectado de tamaño personal. Salsa de fruta: 7 % de azúcar, 5 % de fruta y 50 % en agua de la proporción de azúcar. Se mezcla, se lleva a ebullición durante 5 minutos y se enfría, como mínimo, a 20 °C. A 42 °C, hasta un pH de 4,8, aproximadamente, 3 horas. De acuerdo con el contenido graso deseado y, como mínimo, el 12 % de los sólidos totales, usando el cuadrado de Pearson. Fuente: los autores, con base en Veisseyre (1988). Así, para obtener el yogur aflanado o tipo postre es fun- damental llevar a cabo la estandarización. En este punto, se desarrolla un ejemplo para aplicar el cuadrado de Pearson. Se requiere el análisis fisicoquímico de la leche en relación con la MG y los SNG (la sumatoria de estos corresponde a los ST): se tienen 30 litros de leche con una MG de 3,5 % y unos SNG de 8,5 %. Se desea elaborar un yogur tipo postre entero con 2,5 % de MG y 14 % de ST, ¿cuál es el volumen de leche a descremar?, ¿qué cantidad de leche en polvo entera con 97 % de ST se debe adicionar? Para resolver estas inquietudes, se trabaja el cuadrado de Pearson, teniendo en cuenta siempre las mismas unidades: % MG de la leche Resta kte - % deseado % MG deseado + % descremado (es constante = kte) Resta % MG leche - % MG deseado Sumatoria = total de partes 6161 Leches fermentadas De acuerdo con lo expuesto: % MG Partes 3,5 (0,5 - 2,5) = 2 2,5 + 0,5 (3,5 - 2,5) = 1 3 La sumatoria de las partes —una parte de leche es cual- quier tipo de unidad de medida (litros, botellas, etcétera)— corresponde a 3, se iguala al volumen de leche por trabajar. Para el ejemplo, el volumen total de leche es 30 litros, por ende, las tres partes corresponden a los 30 litros de leche, como se observa a continuación. Por regla de tres simple se establece el volumen de leche para descremar: 3 partes ------------------ 30 litros de leche 1 parte ------------------- X X = (30 litros x 1 parte)/3 partes X = 10 litros de leche para descremar Esto significa que del volumen total de leche (30 litros) se deben pasar por la descremadora 10 litros. Es importante saber que la leche para descremar se tiene que calentar a 50 °C. Luego del descremado, se mezcla con los 20 litros restantes. Por otra parte, el planteamiento para los ST es: % ST de la leche ST = SNG + MG Resta % ST leche en polvo - % deseado % ST deseado % ST leche en polvo Resta % ST leche - % ST deseado 6262 Producción de derivados lácteos 8,5 +2,5 11 83 14 97 3 86 partes 86 partes ------------------ 30 litros de leche 3 partes ------------------- X X = (30 litros x 3 partes)/86 partes X = 1,046 kilos de leche en polvo para adicionar Al estandarizar el producto, se deben descremar 10 litros de leche y adicionar 1,046 kilos de leche en polvo ente- ra de 97 % de ST; esto es en la etapa en que se indica la adición de sólidos previamente mezclados, lo cual significa que se usa el 5 % de azúcar y el 1 % de gelatina sin sabor. En el ejemplo, esto corresponde
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